CN102458921B - 外部车灯 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车外部灯的LED照明系统，包括：第一照明单元(10、12、14、16)，主要用于输出第一汽车灯信号；故障检测系统(26)，用于检测第一照明单元的故障。第二照明单元主要用于输出第二汽车灯信号。所述第二照明单元包括LED灯单元。控制器(30)适用于确定是否存在第一照明单元的故障，并且如果存在第一照明单元的故障，则使用第二照明单元来产生第一汽车灯信号。这是响应于所请求的来自第一照明单元(10、12、14、16)的输出请求。

Description

外部车灯

技术领域

本发明涉及使用发光二极管(LED)的照明设备。

背景技术

LED越来越多地用于汽车照明。现在，在以前专有地保留使用细丝灯泡的汽车照明模块中找到LED。现在，车辆的第三(中央)刹车灯通常用LED技术来实现，并且预期LED将来将用于所有的灯单元。

LED的效率、耐用性和小形状因子对于小汽车照明模块特别有吸引力。

当前，欧洲市场的小汽车尾灯模块典型地包含具有独特颜色的四个不同部分：

(1)主尾灯-红色；

(2)倒车灯-白色；

(3)指示灯-橘黄色；以及

(4)刹车灯-红色。

这种照明器材中的传统光源是细丝灯泡，并且为了产生正确的光颜色，灯罩由彩色塑料构成。因为细丝灯泡效率低(小于4％的发光效率)，并且滤色器的使用进一步减小了到外部的光通量，所以汽车尾灯的这种简单设计在发光方面效率较低。

当在小汽车尾灯模块中设计LED时，将彩色LED(红色/橘黄色/白色)与透明灯组件灯罩组合使用。这种新的设计不但向小汽车提供了新的风格，而且也提供了更好的发光效率。然而，为尾灯模块的特定部分使用特定颜色的LED具有两个缺点。首先，尾灯模块的不同部分的光源不能互换，造成了后勤问题。

其次，尽管LED的较长寿命时间，对于信号灯之一最终可能发生故障。对于传统的细丝灯，故障照明单元将报废，对汽车驾驶员和行人造成严重的安全风险。

发明内容

根据本发明，提出了一种用于汽车外部灯的照明系统，包括：

第一照明单元，主要用于输出第一汽车灯信号；

故障检测系统，用于检测第一照明单元的故障；

第二照明单元，主要用于输出第二汽车灯信号，其中所述第二照明单元包括LED灯单元；以及

控制器，其中响应于所请求的来自第一照明单元的输出，所述控制器适用于确定是否存在第一照明单元的故障，并且如果存在第一照明单元的故障，则使用第二照明单元来产生第一汽车灯信号。

在这一系统中，一旦在第一照明单元中检测到故障，可以激活(例如与第一照明单元相邻的)另一个单元，以接替故障照明单元的发信号工作。这确保了维护汽车驾驶员和行人的安全。优选地，然后向汽车驾驶员发送警告消息，提醒需要去汽车修理站更换故障的灯单元。然而，汽车的发信号系统可以保持正确的功能。

因此，增加了汽车照明单元的安全性。

优选地，第一和第二汽车灯信号分别包括指示灯、主灯、倒车灯和刹车灯中的不同灯。这些灯是主要的外部尾灯功能。

优选地，第二照明单元包括LED束，所述LED束可控制用于输出多种颜色之一。这意味着器可以用于接替不同颜色的不同故障照明单元。例如，第一汽车灯信号可以具有第一颜色，而第二汽车灯信号可以具有第二颜色，并且第二照明单元可控制用于按照需要输出第一和第二颜色的任一个颜色。

在汽车照明中使用的颜色是红色、橘黄色和白色。因此，优选地，LED束可以产生这三种颜色。例如，第二照明单元可以包括诸如红色、绿色和蓝色之类的不同原色的三个LED的束。

在大多数基本实现中，第一照明单元包括细丝灯泡。因此，LED束用于一种灯(例如刹车灯)，并且在其他传统灯泡故障的情况下这可以用作备用。在这种情况下，故障检测系统可以用于检测细丝灯泡电路的开路。

代替地，第一照明单元可以包括LED束，所述LED束可控制用于输出多种颜色之一。因此，所述照明系统具有多个LED束，例如每一个LED束均具有不同原色的LED。

在这种情况下，故障检测系统可以包括光反馈传感器，用于检测LED束的输出颜色，尽管也可以使用电学检测。

在一种结构中，所述系统包括用于车辆的尾灯束，将相应的照明单元主要地分配给指示、倒车、刹车和主灯的每一个汽车灯信号，并且每一个照明单元包括LED束。故障检测系统然后用于检测任一个LED束中的故障，并且所述控制器用于向故障LED束的相应汽车灯信号分配无故障LED束。

因为一个LED束可以在信令时执行不同的作用，这提供了明显的灵活性，并且也减小了制造和分配汽车光源的复杂度级别。

可以电学地确定从每一个LED束输出的光的颜色。这意味着相同的束可以发射汽车需要的所有必须的信号光颜色。

本发明还提出了一种控制汽车的外部灯的方法，包括：

检测第一照明单元的故障，其中所述第一照明单元主要用于输出第一汽车灯信号；

使用第二照明单元产生第一汽车灯信号，其中所述第二照明单元主要用于输出不同的第二汽车灯信号，其中所述第二照明单元包括LED灯单元。

所述第一和第二汽车灯信号可以分别包括指示灯、主灯、倒车灯和刹车灯中的不同灯。

第一汽车灯信号可以具有第一颜色，而第二汽车灯信号可以具有第二颜色，并且其中所述第二照明单元可控制用于按照需要输出第一和第二颜色的任一个颜色。

所述方法还可以包括当需要第一和第二汽车灯信号两者时，应用优先级方案来确定第二照明单元的输出。因此，优先级系统可以用于在故障意味着不能提供所有所需信号的情况下，确定最安全的输出信号。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的示例，其中：

图1示出了车辆的尾灯束；以及

图2示出了本发明的系统，例如所述系统可以用于实现灯束。

具体实施方式

本发明提出了一种车辆照明系统，其中可以将照明单元的一个或多个分配多个光输出功能，使得所述车辆照明系统可以能够在照明单元之一故障的时候维持总的光输出功能。

图1示出了车辆的尾灯束。

所述灯束包括红色刹车灯10、白色倒车灯12、红色普通灯14和橘黄色指示灯16。

图2示出了本发明的系统，其中例如所述系统可以用于实现灯束。

如下面所讨论的，本发明可以按照不同的级别来实现。基本级别可以使用白炽灯，并且只要求一个LED束灯，然后所述LED束灯可以提供用于任意其他故障灯的倒车照明单元的功能。完整的实现包括将所有的灯实现为LED束，并且将首先参考图2描述这种完整实现。

图2示出了三个照明单元20a、20b、20c，每一个均实现为原色的三个LED的束，例如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。

通过相应的LED驱动器22a、22b、22c来电学地确定来自每一个照明单元的光输出颜色。

每一个照明单元具有传感器24a、24b、24c。这可以通过针对给定的驱动条件输出颜色中的变化来检测一个或多个LED中的故障。然而，其他检测机制也可以用于检测LED故障，例如开路检测。

在检测LED束之一中的故障时，激活相邻照明单元，以接替故障单元的发信号工作，其中具有正确的光颜色和强度。然后在系统保持工作的同时向驱动器发出报警消息。

为了实现这种功能，将传感器信号提供给故障检测单元26，所述故障检测单元给出报警信号28，但是也向系统控制器30提供这种信息。

系统控制器30基于当前故障的了解对光输出请求32(即，表示踩下刹车踏板、开启指示灯、开启灯光或换挡为倒车档的信号)加以处理，使得即使在一个或多个故障灯单元20a、20b、20c的情况下也可以产生所需的输出信号。通过所述控制器也确定了所要求的光输出颜色。

如果在主要分配给所需信号(例如刹车灯)的灯单元上检测到故障，控制器决定应该使用哪个替代的灯单元。如果需要，可以要求照明单元提供像橘黄色闪光和红色刹车灯的光信号的组合。

基于请求的光信号颜色来确定所要求的驱动电流的值。然后将这些值发送给目标灯单元的驱动器22。从驱动器电路22将适当的电流发送给LED完成转换所述信号的任务。

该系统可以具有相同设计的照明单元，并且这减小了成本和复杂度。该系统也给出了即使在一个或多个照明单元故障的情况下也使得能够产生所要求的光输出的大多数选项。

可以在灯束的单个LED的级别监测所述故障。

例如，可以基于LED的电学性质(例如电阻)的测量来按照完全传统的方式来执行LED功能的检测。类似地，LED束的输出颜色的控制可以是传统的，并且例如可以包括温度补偿。

可以通过以下任一种传统方式控制LED束的光输出强度：

(a)调节通过LED的电流的幅度；或

(b)调节通过LED的电流脉冲的频率和占空比。

也可以使用这两种技术的组合。

以上系统使用全部的LED光束。更简单的实现可以只具有一个LED束，例如只具有倒车灯模块作为LED束。其他灯模块可以包括细丝灯泡。基于开路或短路的细丝灯泡的故障检测已经存在于许多车辆中，并且使得能够将所述系统经过最小改动地安装到传统系统中。

外部光传感器也可以用于照明单元功能的检测(用于细丝灯泡和LED束两者)。

本发明可以用于许多不同的光信号系统，例如运输车辆的尾灯。然而，也可以将其应用于前灯模块(侧灯、双列直插式主灯(main lightdipped)、主灯全束和指示灯)。前灯束和尾灯束当然也可以包括雾灯。

将一个照明单元用作另一个照明单元的备份可以是在优先级方案的控制下。这可以考虑所有可能的故障和所有可能的所需输出(例如，利用亮灯表示同时刹车和指示)。然后可以将各种可能的组合用于提供从车辆输出的最安全可能的光。如果存在两个故障，那么优先级方案确定哪一个是更重要的灯信号来提供(例如，刹车灯输出将比普通光输出更优先)。

LED束可以具有任意个数的LED，不只是在以上示例中的三个。

各种修改对于本领域普通技术人员而言是清楚明白的。

Claims (15)

1.一种用于汽车外部灯的LED照明系统，包括：

第一照明单元(10、12、14、16)，用于输出第一汽车灯信号；

故障检测系统(26)，用于检测第一照明单元的故障；

第二照明单元(10、12、14、16)，用于输出第二汽车灯信号，其中所述第二照明单元包括LED灯单元；以及

控制器(30)，其中响应于同时请求的来自第一照明单元和第二照明单元的输出，所述控制器适用于确定是否存在第一照明单元的故障，并且如果存在第一照明单元的故障，则基于汽车灯信号的各自的优先级确定是否产生第一汽车灯信号或第二汽车灯信号，并且响应于确定第一汽车灯信号比第二照明单元具有更高的优先级，使用第二照明单元来产生第一汽车灯信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一和第二汽车灯信号分别包括指示灯(16)、主灯(14)、倒车灯(12)和刹车灯(10)中的不同灯。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述第二照明单元(10、12、14、16)包括LED束，所述LED束可控制用于输出多种颜色之一。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第二照明单元包括不同原色的三个LED的束。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一汽车灯信号具有第一颜色，而第二汽车灯信号具有第二颜色，并且其中所述第二照明单元(10、12、14、16)可控制用于按照需要输出第一和第二颜色的任一个颜色。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述第一照明单元(10、12、14、16)包括细丝灯泡。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述故障检测系统(26)用于检测细丝灯泡电路的开路。

8.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述第一照明单元(10、12、14、16)包括LED束，所述LED束可控制用于输出多种颜色之一。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一照明单元包括不同原色的三个LED(R、G、B)的束。

10.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述故障检测系统包括光反馈传感器(24a、24b、24c)，用于检测第一照明单元的输出。

11.根据权利要求1或9所述的系统，包括用于车辆的尾灯束，将相应的照明单元分配给指示(16)、倒车(12)、刹车(10)和主照明(14)的汽车灯信号的每一个，其中每一个照明单元包括LED束，其中所述故障检测系统(26)用于检测任一个LED束中的故障，并且其中所述控制器(30)用于向故障LED束的相应汽车灯信号分配无故障LED束。

12.一种控制汽车的外部灯的方法，包括：

检测第一照明单元(10、12、14、16)的故障，其中所述第一照明单元用于输出第一汽车灯信号；

响应于同时请求的来自第一汽车灯信号和不同的第二汽车灯信号的输出，基于汽车灯信号的优先级确定是否产生第一汽车灯信号或第二汽车灯信号，并且响应于确定第一汽车灯信号比第二汽车灯信号具有更高的优先级，使用第二照明单元(10、12、14、16)产生第一汽车灯信号，其中所述第二照明单元用于输出不同的第二汽车灯信号，其中所述第二照明单元包括LED灯单元。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一和第二汽车灯信号分别包括指示灯(16)、主灯(14)、倒车灯(12)和刹车灯(10)中的不同灯。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一汽车灯信号具有第一颜色，而第二汽车灯信号具有第二颜色，并且其中所述第二照明单元可控制用于按照需要输出第一和第二颜色的任一个颜色。

15.根据权利要求12、13或14所述的方法，还包括当需要第一和第二汽车灯信号两者时，应用优先级确定第二照明单元的输出，并且响应于确定第二汽车灯信号比第一汽车灯信号具有更高的优先级，使用第二照明单元产生第二汽车灯信号。